JP2003104223A - 四輪操舵システム用のデュアルゲインアルゴリズム - Google Patents
四輪操舵システム用のデュアルゲインアルゴリズムInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
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- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】戻しばねの力によって後輪が、正しい位置を通
り越した場合には、車両に望ましからぬ特性及び状態が
生じる。 【解決手段】操舵可能な車輪２８、４４に連結された車
輛操舵システム１０は、操舵可能な車輪２８、４４とリ
ンクしたステアリングラック２２、３８と、操舵可能な
車輪２８、４４を制御するためにステアリングラック２
２、３８と係合した出力シャフトを持つ電動モータ４６
とを含む。ステアリングラック２２、３８の操舵可能な
車輪の、及びこれによって操舵可能な車輪２８、４４の
実際の角度を計測するように形成された位置センサ５
６、５８と、ステアリングラック２２、３８に戻し力を
提供するように押圧された戻しばね７０とを含む。最後
に、本システムは、電動モータ４６にコマンドを提供す
ることによりトルクを発生する制御装置１８を含む。コ
マンドは、操舵可能な車輪の実際の角度、操舵可能な車
輪の所望の角度、及びコマンド方向に応答する。
り越した場合には、車両に望ましからぬ特性及び状態が
生じる。 【解決手段】操舵可能な車輪２８、４４に連結された車
輛操舵システム１０は、操舵可能な車輪２８、４４とリ
ンクしたステアリングラック２２、３８と、操舵可能な
車輪２８、４４を制御するためにステアリングラック２
２、３８と係合した出力シャフトを持つ電動モータ４６
とを含む。ステアリングラック２２、３８の操舵可能な
車輪の、及びこれによって操舵可能な車輪２８、４４の
実際の角度を計測するように形成された位置センサ５
６、５８と、ステアリングラック２２、３８に戻し力を
提供するように押圧された戻しばね７０とを含む。最後
に、本システムは、電動モータ４６にコマンドを提供す
ることによりトルクを発生する制御装置１８を含む。コ
マンドは、操舵可能な車輪の実際の角度、操舵可能な車
輪の所望の角度、及びコマンド方向に応答する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願は、２００１年８月１日
に出願された米国仮特許出願第６０／３０９，３７５号
の優先権を主張するものである。同特許出願に触れたこ
とにより、その特許出願に開示されている内容は本明細
書中に組入れたものとする。
に出願された米国仮特許出願第６０／３０９，３７５号
の優先権を主張するものである。同特許出願に触れたこ
とにより、その特許出願に開示されている内容は本明細
書中に組入れたものとする。
【０００２】
【従来の技術】四輪操舵システムは、自動車の前輪及び
後輪を操舵する。更に詳細には、電動式ラックアンドピ
ニオン後輪操舵システムは、所望の後輪舵角を発生し、
高速走行時の方向安定性及び低速での操舵安定性を改善
する。四輪操舵方法は、「同相」操舵方法及び「逆相」
操舵方法を含む。「同相」操舵方法は、前輪及び後輪を
同じ方向に操舵することにより、車輛のヨー（車輛の重
心を通る垂線を中心とした角速度）を減少し、ヨーを減
少することによって車輛の安全性を改善する。「逆相」
操舵方法は、前輪及び後輪を異なる方向に操舵すること
によって車輛の旋回半径を小さくすることにより、低速
での操作性を良好にする。
後輪を操舵する。更に詳細には、電動式ラックアンドピ
ニオン後輪操舵システムは、所望の後輪舵角を発生し、
高速走行時の方向安定性及び低速での操舵安定性を改善
する。四輪操舵方法は、「同相」操舵方法及び「逆相」
操舵方法を含む。「同相」操舵方法は、前輪及び後輪を
同じ方向に操舵することにより、車輛のヨー（車輛の重
心を通る垂線を中心とした角速度）を減少し、ヨーを減
少することによって車輛の安全性を改善する。「逆相」
操舵方法は、前輪及び後輪を異なる方向に操舵すること
によって車輛の旋回半径を小さくすることにより、低速
での操作性を良好にする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】四輪操舵システム又は
後輪操舵システムでは、機構（ばね等）を使用し、非作
動状態で後輪を中立位置に確実に戻すのを補助する。し
かしながら、戻しばねの力によって後輪が、正しい位置
を通り越した場合（オーバーシュートした場合）には、
車輛の望ましからぬ特性及び状態が生じる。
後輪操舵システムでは、機構（ばね等）を使用し、非作
動状態で後輪を中立位置に確実に戻すのを補助する。し
かしながら、戻しばねの力によって後輪が、正しい位置
を通り越した場合（オーバーシュートした場合）には、
車輛の望ましからぬ特性及び状態が生じる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】操舵可能な車輪に連結さ
れた車輛操舵システムは、操舵可能な車輪とリンクした
ステアリングラックと、操舵可能な車輪を制御するた
め、ステアリングラックと係合した出力シャフトを持つ
電動モータとを備える。このシステムは、更に、ステア
リングラックの操舵可能な車輪の、及びこれによって操
舵可能な車輪の実際の角度を計測するように形成された
位置センサと、ステアリングラックに戻し力を提供する
ように押圧された戻しばねとを含む。最後に、本システ
ムは、電動モータにコマンドを提供することによりトル
クを発生する制御装置を含む。コマンドは、操舵可能な
車輪の実際の角度、操舵可能な車輪の所望の角度、及び
コマンド方向に応答する。
れた車輛操舵システムは、操舵可能な車輪とリンクした
ステアリングラックと、操舵可能な車輪を制御するた
め、ステアリングラックと係合した出力シャフトを持つ
電動モータとを備える。このシステムは、更に、ステア
リングラックの操舵可能な車輪の、及びこれによって操
舵可能な車輪の実際の角度を計測するように形成された
位置センサと、ステアリングラックに戻し力を提供する
ように押圧された戻しばねとを含む。最後に、本システ
ムは、電動モータにコマンドを提供することによりトル
クを発生する制御装置を含む。コマンドは、操舵可能な
車輪の実際の角度、操舵可能な車輪の所望の角度、及び
コマンド方向に応答する。
【０００５】本発明は、車輛の操舵可能な車輪の角度
を、モータ及び戻しばねを含む電動補力ステアリングで
制御するための方法を提供する。この方法は、操舵可能
な車輪の所望の角度を決定する工程と、車輛の操舵可能
な車輪の実際の角度を得る工程と、電動モータについて
のコマンド方向を示す方向を決定する工程と、及び操舵
可能な車輪の所望の角度、操舵可能な車輪の実際の角
度、及びコマンド方向に応じてコマンド（命令）を発生
する工程とを備える。
を、モータ及び戻しばねを含む電動補力ステアリングで
制御するための方法を提供する。この方法は、操舵可能
な車輪の所望の角度を決定する工程と、車輛の操舵可能
な車輪の実際の角度を得る工程と、電動モータについて
のコマンド方向を示す方向を決定する工程と、及び操舵
可能な車輪の所望の角度、操舵可能な車輪の実際の角
度、及びコマンド方向に応じてコマンド（命令）を発生
する工程とを備える。
【０００６】操舵可能な車輪の実際の角度を制御するた
めに、操舵可能な車輪を作動できるように連結された電
動モータでトルクを発生する（換言すれば、コマンドに
より電動モータがトルクを発生する。電動モータは、当
該電動モータで発生したトルクを操舵可能な車輪に伝達
できるように当該車輪に連結されている。このようにし
て、コマンドにより、電動モータがトルクを発生する
と、操舵可能な車輪の実際の角度が制御される）。
めに、操舵可能な車輪を作動できるように連結された電
動モータでトルクを発生する（換言すれば、コマンドに
より電動モータがトルクを発生する。電動モータは、当
該電動モータで発生したトルクを操舵可能な車輪に伝達
できるように当該車輪に連結されている。このようにし
て、コマンドにより、電動モータがトルクを発生する
と、操舵可能な車輪の実際の角度が制御される）。
【０００７】本発明を添付図面を参照して以下に単なる
例として説明する。添付図面は、例示であって限定でな
く、同様の部材（エレメント）にはいくつかの図面に亘
って同様の参照番号が附してある。
例として説明する。添付図面は、例示であって限定でな
く、同様の部材（エレメント）にはいくつかの図面に亘
って同様の参照番号が附してある。
【０００８】
【発明の実施の形態】車輛に、より具体的には、車輛の
操舵システムに適用した例示の実施例（発明の実施の形
態）を以下に説明する。好ましい実施例を示し且つ説明
するけれども、本発明は、本明細書中に説明した実施例
及び用途に限定されず、操舵可能な車輪を持ち且つ後輪
操舵が使用される任意の車輛にも適用されるということ
は当業者に理解されよう。更に、例示の実施例を具体的
な実施例と関連して開示し且つ例示するけれども、この
ような例示により、本発明を限定して解釈すべきではな
いということは理解されよう。様々な実施態様及び形態
が可能であるということは当業者は理解しよう。
操舵システムに適用した例示の実施例（発明の実施の形
態）を以下に説明する。好ましい実施例を示し且つ説明
するけれども、本発明は、本明細書中に説明した実施例
及び用途に限定されず、操舵可能な車輪を持ち且つ後輪
操舵が使用される任意の車輛にも適用されるということ
は当業者に理解されよう。更に、例示の実施例を具体的
な実施例と関連して開示し且つ例示するけれども、この
ような例示により、本発明を限定して解釈すべきではな
いということは理解されよう。様々な実施態様及び形態
が可能であるということは当業者は理解しよう。
【０００９】図１及び図２を参照すると、これらの図に
は、以下にシステム１０と呼ぶ車輛操舵制御システム１
０を部分的に示す概略図が示してある。システム１０
は、所望の制御機能によって規定された様々なプロセス
を実施するために様々なセンサ及びインターフェースに
接続された制御装置１８を含む。しかしながら、制御装
置１８に限定されるものではない。図１は、後輪操舵を
使用する車輛と、規定された操舵機能を実施するための
装置とを示す。
は、以下にシステム１０と呼ぶ車輛操舵制御システム１
０を部分的に示す概略図が示してある。システム１０
は、所望の制御機能によって規定された様々なプロセス
を実施するために様々なセンサ及びインターフェースに
接続された制御装置１８を含む。しかしながら、制御装
置１８に限定されるものではない。図１は、後輪操舵を
使用する車輛と、規定された操舵機能を実施するための
装置とを示す。
【００１０】システム１０は、自動車１２に方向制御を
提供するために自動車１２に組み込んであり、自動車１
２の操舵性を高めるように設定可能となっている。シス
テム１０は、全体を参照番号１４で示した前操舵機構
と、全体を参照番号１６で示した後操舵機構と、前操舵
機構１４及び後操舵機構１６と通信可能な制御装置１８
とを備えている。システム１０をラックアンドピニオン
操舵装置に適用できるものとして説明されるが、システ
ム１０は、インテグラルギヤ操舵システムなどの（これ
に限定されないものではない）他の操舵装置に組み込む
ことができる。
提供するために自動車１２に組み込んであり、自動車１
２の操舵性を高めるように設定可能となっている。シス
テム１０は、全体を参照番号１４で示した前操舵機構
と、全体を参照番号１６で示した後操舵機構と、前操舵
機構１４及び後操舵機構１６と通信可能な制御装置１８
とを備えている。システム１０をラックアンドピニオン
操舵装置に適用できるものとして説明されるが、システ
ム１０は、インテグラルギヤ操舵システムなどの（これ
に限定されないものではない）他の操舵装置に組み込む
ことができる。
【００１１】前操舵機構１４は、ラックシャフト２０
と、このラックシャフト２０の両端の中間に配置された
前ステアリングラック２２と、ラックシャフト２０の両
端の各々に配置されたタイロッド２４と、各タイロッド
２４に連結されたナックルアーム（すなわち、ステアリ
ングアーム）２６と、各ナックルアーム２６に回転可能
に配置された操舵可能な前輪２８とを備える。ラックシ
ャフト２０、タイロッド２４、及びナックルアーム２６
は、自動車１２をその移動中に操舵するため、即ち方向
の変更を行うため、操舵可能な前輪２８が自動車１２の
ボディに対して調和して枢動できるように形成されてい
る。
と、このラックシャフト２０の両端の中間に配置された
前ステアリングラック２２と、ラックシャフト２０の両
端の各々に配置されたタイロッド２４と、各タイロッド
２４に連結されたナックルアーム（すなわち、ステアリ
ングアーム）２６と、各ナックルアーム２６に回転可能
に配置された操舵可能な前輪２８とを備える。ラックシ
ャフト２０、タイロッド２４、及びナックルアーム２６
は、自動車１２をその移動中に操舵するため、即ち方向
の変更を行うため、操舵可能な前輪２８が自動車１２の
ボディに対して調和して枢動できるように形成されてい
る。
【００１２】前操舵機構１４は、オペレータが自動車１
２の移動方向を所望の通りに変更できるようにする一つ
の機構を更に備えている。このような機構は、ステアリ
ングコラム３０を備えている。ステアリングコラム３０
は、その一端がピニオン３２を通して前ステアリングラ
ック２２に力を伝達することができるように、その反対
端が操舵装置３４からの力を伝達できるように、設けら
れている。この操舵装置３４は、ハンドル（ステアリン
グ・ホイール）とすることができる。操舵装置３４の操
作、例えばハンドルの回転により、ステアリングコラム
３０を軸線を中心として回転させ、これによりピニオン
３２を回転させる。ピニオン３２の回転により、前ステ
アリングラック２２及びピニオン３２の係合を通して、
前ステアリングラック２２を自動車１２のボディに対し
て横方向に並進させる。前ステアリングラック２２の横
方向並進により、操舵可能な前輪２８を自動車１２のボ
ディに対して所定の角度に傾け、これにより自動車１２
の移動中に自動車１２の移動方向を変える。電動アクチ
ュエータ又は液圧アクチュエータ（図示せず）によっ
て、前輪２８に操舵補力を提供できる。図２を参照する
と、この図には後操舵機構の部分断面図が示してある。
後操舵機構１６は、後ラックシャフト３６と、このラッ
クシャフト３６の両端の中間に配置された後ステアリン
グラック３８と、ラックシャフト３６の両端の各々に配
置されたタイロッド４０と、各タイロッド４０に連結さ
れたナックルアーム４２と、各ナックルアーム４２に回
転可能に配置された操舵可能な後輪４４とを備える。後
ラックシャフト３６、タイロッド４０、及びナックルア
ーム４２は、後ステアリングラック３８の横方向並進時
に自動車１２を操舵するため、操舵可能な後輪４４が、
操舵可能な前輪２８と同様に、自動車１２のボディに対
して調和して枢動できるように形成されている。
２の移動方向を所望の通りに変更できるようにする一つ
の機構を更に備えている。このような機構は、ステアリ
ングコラム３０を備えている。ステアリングコラム３０
は、その一端がピニオン３２を通して前ステアリングラ
ック２２に力を伝達することができるように、その反対
端が操舵装置３４からの力を伝達できるように、設けら
れている。この操舵装置３４は、ハンドル（ステアリン
グ・ホイール）とすることができる。操舵装置３４の操
作、例えばハンドルの回転により、ステアリングコラム
３０を軸線を中心として回転させ、これによりピニオン
３２を回転させる。ピニオン３２の回転により、前ステ
アリングラック２２及びピニオン３２の係合を通して、
前ステアリングラック２２を自動車１２のボディに対し
て横方向に並進させる。前ステアリングラック２２の横
方向並進により、操舵可能な前輪２８を自動車１２のボ
ディに対して所定の角度に傾け、これにより自動車１２
の移動中に自動車１２の移動方向を変える。電動アクチ
ュエータ又は液圧アクチュエータ（図示せず）によっ
て、前輪２８に操舵補力を提供できる。図２を参照する
と、この図には後操舵機構の部分断面図が示してある。
後操舵機構１６は、後ラックシャフト３６と、このラッ
クシャフト３６の両端の中間に配置された後ステアリン
グラック３８と、ラックシャフト３６の両端の各々に配
置されたタイロッド４０と、各タイロッド４０に連結さ
れたナックルアーム４２と、各ナックルアーム４２に回
転可能に配置された操舵可能な後輪４４とを備える。後
ラックシャフト３６、タイロッド４０、及びナックルア
ーム４２は、後ステアリングラック３８の横方向並進時
に自動車１２を操舵するため、操舵可能な後輪４４が、
操舵可能な前輪２８と同様に、自動車１２のボディに対
して調和して枢動できるように形成されている。
【００１３】後操舵機構１６は、操舵可能な後輪４４を
同様に枢動させることができる機構を更に備えている。
このような機構は、駆動機構４８を通して、後ステアリ
ングラック３８に作動的に連結された（すなわち、後ス
テアリングラック３８に連結され、後ステアリングラッ
ク３８を駆動することができる）モータ４６を備えてい
る。駆動機構４８は、モータ４６のロータシャフト４７
の回転運動をピニオン４９を通して後ステアリングラッ
ク３８の直線運動に変換し、これによりラックシャフト
３６を横方向に移動し、最終的に操舵可能な後輪４４を
枢動させる。図１に示す実施例では、制御装置１８は、
電動モータ４６にトルクコマンドを提供するのにも使用
できる。従って、変位センサ５８を使用して、後ラック
シャフト３６の変位を検出し、従って、後舵角（後輪の
操舵角）を決定し、制御装置１８にフィードバックする
ことができる。
同様に枢動させることができる機構を更に備えている。
このような機構は、駆動機構４８を通して、後ステアリ
ングラック３８に作動的に連結された（すなわち、後ス
テアリングラック３８に連結され、後ステアリングラッ
ク３８を駆動することができる）モータ４６を備えてい
る。駆動機構４８は、モータ４６のロータシャフト４７
の回転運動をピニオン４９を通して後ステアリングラッ
ク３８の直線運動に変換し、これによりラックシャフト
３６を横方向に移動し、最終的に操舵可能な後輪４４を
枢動させる。図１に示す実施例では、制御装置１８は、
電動モータ４６にトルクコマンドを提供するのにも使用
できる。従って、変位センサ５８を使用して、後ラック
シャフト３６の変位を検出し、従って、後舵角（後輪の
操舵角）を決定し、制御装置１８にフィードバックする
ことができる。
【００１４】自動車１２には舵角センサ５６が更に設け
られており、舵角センサ５６は、前輪の角度を示すハン
ドル角度信号６６を制御装置１８に伝達する。後ラック
シャフト変位センサ５８が、その対応する後ラックシャ
フト３６の、操舵可能な各後輪４４が整合し且つ回転可
能（又は操舵可能）である位置である基準位置からの変
位を検出し、後輪角度信号６２を制御装置１８に伝達す
る。前輪角度信号６６及び後輪角度信号６２は、様々な
信号源から得ることができる。信号源としては、様々な
エンコーダーと、ポテンシオメーター（電位差計）、同
期装置、レゾルバー、磁気トランスデューサー、及び光
学トランスデューサーのような他の位置センサと、これ
らの組み合わせを含むものなどとが挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。
られており、舵角センサ５６は、前輪の角度を示すハン
ドル角度信号６６を制御装置１８に伝達する。後ラック
シャフト変位センサ５８が、その対応する後ラックシャ
フト３６の、操舵可能な各後輪４４が整合し且つ回転可
能（又は操舵可能）である位置である基準位置からの変
位を検出し、後輪角度信号６２を制御装置１８に伝達す
る。前輪角度信号６６及び後輪角度信号６２は、様々な
信号源から得ることができる。信号源としては、様々な
エンコーダーと、ポテンシオメーター（電位差計）、同
期装置、レゾルバー、磁気トランスデューサー、及び光
学トランスデューサーのような他の位置センサと、これ
らの組み合わせを含むものなどとが挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。
【００１５】制御装置１８は、自動車１２の様々なシス
テムと通信可能な状態で配置されている。制御装置１８
は、システムの各々から情報信号を受け取り、受け取っ
た情報を定量化（又は測定）し、これに応じて出力コマ
ンド信号を提供する。この場合、例えば、後操舵機構１
６にモータ４６を通して出力コマンド信号を提供する。
このような通信、情報信号、及びコマンドは、制御装置
１８により、四輪操舵制御及び／又は本明細書中に開示
したデュアルゲインアルゴリズム１００を含むがこれに
限定されない制御アルゴリズムの実行を容易にするため
に使用することができる。
テムと通信可能な状態で配置されている。制御装置１８
は、システムの各々から情報信号を受け取り、受け取っ
た情報を定量化（又は測定）し、これに応じて出力コマ
ンド信号を提供する。この場合、例えば、後操舵機構１
６にモータ４６を通して出力コマンド信号を提供する。
このような通信、情報信号、及びコマンドは、制御装置
１８により、四輪操舵制御及び／又は本明細書中に開示
したデュアルゲインアルゴリズム１００を含むがこれに
限定されない制御アルゴリズムの実行を容易にするため
に使用することができる。
【００１６】規定された機能及び所望のプロセス、並び
に、これについての計算（例えば、デュアルゲインアル
ゴリズム１００等の実行）を行うため、制御装置１８
は、プロセッサ、コンピューター、メモリー、記憶装
置、レジスター、タイミング装置（計時装置）、割り込
み装置（中断装置）、通信インターフェース、及び入力
／出力信号インターフェース等、並びに、以上のうちの
少なくとも一つを含む組み合わせ装置を有することがで
きる。もっとも、制御装置１８の構成要素は、上記もの
に限定されるものではない。例えば、制御装置１８は、
入力信号フィルタ装置を含むことができ、これによっ
て、通信インターフェースからこのような信号を正確に
サンプリングし且つ変換し、又は獲得することができ
る。制御装置１８の追加の特徴及びこの制御装置で行わ
れる具体的なプロセスを以下に詳細に論じる。
に、これについての計算（例えば、デュアルゲインアル
ゴリズム１００等の実行）を行うため、制御装置１８
は、プロセッサ、コンピューター、メモリー、記憶装
置、レジスター、タイミング装置（計時装置）、割り込
み装置（中断装置）、通信インターフェース、及び入力
／出力信号インターフェース等、並びに、以上のうちの
少なくとも一つを含む組み合わせ装置を有することがで
きる。もっとも、制御装置１８の構成要素は、上記もの
に限定されるものではない。例えば、制御装置１８は、
入力信号フィルタ装置を含むことができ、これによっ
て、通信インターフェースからこのような信号を正確に
サンプリングし且つ変換し、又は獲得することができ
る。制御装置１８の追加の特徴及びこの制御装置で行わ
れる具体的なプロセスを以下に詳細に論じる。
【００１７】図１及び図２について説明を続けると、戻
しばね７０が、後操舵システムでのある特定の状態で、
後ステアリングラック３８を中央位置（あるいは、中立
位置）に戻す力を提供する。戻しばね７０は、例示の実
施例では、後ステアリングラック３８に双方向性の（二
方向性の）予負荷を加えるように配置されている。この
予負荷は、モータ４６が特定の位置を維持しない場合に
ステアリングラック３８を中央位置に押圧するような力
であり、これによって後ステアリングラック３８はある
特定位置に置かれる。図３は、ばね力を、現存のシステ
ムで代表的なラックの変位の関数として示すグラフであ
る。ひとたび、後ステアリングラック３８が中央位置か
ら変位された後、後ステアリングラック３８を変位させ
るのに必要とされる力は、方向に関して対称とはなって
いない、即ち異なっているということは明らかである。
即ち、戻しばねを更に圧縮する方向での（例えば、戻し
ばねに抗する）変位は、その変位にばね力が抗するため
に追加の力を必要とするのに対し、戻しばねの伸長方向
（圧縮でない）での（例えば、戻しばね７０に従う）変
位に必要な力は、変位をばね力が補助するため小さいの
である。操舵システムに戻しばねを設けたシステム及び
方法は、１９９８年９月２２日にヤング等に付与された
米国特許第５，８１０，１０８号に記載されている。
しばね７０が、後操舵システムでのある特定の状態で、
後ステアリングラック３８を中央位置（あるいは、中立
位置）に戻す力を提供する。戻しばね７０は、例示の実
施例では、後ステアリングラック３８に双方向性の（二
方向性の）予負荷を加えるように配置されている。この
予負荷は、モータ４６が特定の位置を維持しない場合に
ステアリングラック３８を中央位置に押圧するような力
であり、これによって後ステアリングラック３８はある
特定位置に置かれる。図３は、ばね力を、現存のシステ
ムで代表的なラックの変位の関数として示すグラフであ
る。ひとたび、後ステアリングラック３８が中央位置か
ら変位された後、後ステアリングラック３８を変位させ
るのに必要とされる力は、方向に関して対称とはなって
いない、即ち異なっているということは明らかである。
即ち、戻しばねを更に圧縮する方向での（例えば、戻し
ばねに抗する）変位は、その変位にばね力が抗するため
に追加の力を必要とするのに対し、戻しばねの伸長方向
（圧縮でない）での（例えば、戻しばね７０に従う）変
位に必要な力は、変位をばね力が補助するため小さいの
である。操舵システムに戻しばねを設けたシステム及び
方法は、１９９８年９月２２日にヤング等に付与された
米国特許第５，８１０，１０８号に記載されている。
【００１８】図４は、四輪操舵用の既存の制御ブロック
ダイヤグラムを示す。後輪操舵制御用のシステム及び方
法は、１９８９年５月９日にキンブロー等に付与された
一般譲渡された米国特許第４，８２８，０６１号に記載
されている。同特許に触れたことにより、その特許に開
示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。
その既存の構造では、及び、本願に開示した例示の実施
例では、舵角センサ５６によってハンドル角度を計測
し、これと比例して前輪角度を決定することができる。
車輛速度及び前輪角度に基づいて、所望の後輪角度２０
２を計算する。所望の後輪角度２０２を、計測した実際
の後輪角度２０４と比較し、サーボエラー２０６を定式
化する。この現存の制御システムは、その必要条件に対
して良好に適合しているけれども、特定の作動条件で上
述のオーバーシュートを生じる可能性がある。この問題
点に対処するため、デュアルゲインアルゴリズムの例示
の実施例を開示する。この実施例は、減衰を容易にし且
つ制御を高めるため、戻しばね７０の並進方向を決定す
ることを含む。次に図５を参照すると、この図には、デ
ュアルゲインアルゴリズムの例示の実施例の実施が示し
てある。図４の現存の制御構造が、開示の実施例のデュ
アルゲイン性を含むように変更してあるということは明
らかである。図５の制御ダイヤグラムは図４の制御ダイ
ヤグラムと同様であるが、ばね方向プロセス１１０を含
み且つＰＷＭルックアップ表８０（図４参照）が変更し
てあるということを理解することが重要である。
ダイヤグラムを示す。後輪操舵制御用のシステム及び方
法は、１９８９年５月９日にキンブロー等に付与された
一般譲渡された米国特許第４，８２８，０６１号に記載
されている。同特許に触れたことにより、その特許に開
示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。
その既存の構造では、及び、本願に開示した例示の実施
例では、舵角センサ５６によってハンドル角度を計測
し、これと比例して前輪角度を決定することができる。
車輛速度及び前輪角度に基づいて、所望の後輪角度２０
２を計算する。所望の後輪角度２０２を、計測した実際
の後輪角度２０４と比較し、サーボエラー２０６を定式
化する。この現存の制御システムは、その必要条件に対
して良好に適合しているけれども、特定の作動条件で上
述のオーバーシュートを生じる可能性がある。この問題
点に対処するため、デュアルゲインアルゴリズムの例示
の実施例を開示する。この実施例は、減衰を容易にし且
つ制御を高めるため、戻しばね７０の並進方向を決定す
ることを含む。次に図５を参照すると、この図には、デ
ュアルゲインアルゴリズムの例示の実施例の実施が示し
てある。図４の現存の制御構造が、開示の実施例のデュ
アルゲイン性を含むように変更してあるということは明
らかである。図５の制御ダイヤグラムは図４の制御ダイ
ヤグラムと同様であるが、ばね方向プロセス１１０を含
み且つＰＷＭルックアップ表８０（図４参照）が変更し
てあるということを理解することが重要である。
【００１９】次に、戻しばね７０の及び最終的には後輪
の並進方向を決定するばね方向プロセス１１０を参照す
る。モータ４６に指令される方向及び従って戻しばねの
方向を示す方向信号２０８を発生し、これを、モータの
パルス幅変調（ＰＷＭ）ルックアッププロセス１２０に
伝達する。更に、サーボエラー２０６を、パルス幅変調
（ＰＷＭ）ルックアッププロセス１２０に伝達する。前
記方向及びサーボエラー２０６に応じて、ルックアップ
データのある特定の組を、ＰＷＭルックアッププロセス
１２０で使用する。次いで、ルックアップ表の値を調整
し、モータ４６及びシステム１０の望ましからぬ応答特
性をなくす。
の並進方向を決定するばね方向プロセス１１０を参照す
る。モータ４６に指令される方向及び従って戻しばねの
方向を示す方向信号２０８を発生し、これを、モータの
パルス幅変調（ＰＷＭ）ルックアッププロセス１２０に
伝達する。更に、サーボエラー２０６を、パルス幅変調
（ＰＷＭ）ルックアッププロセス１２０に伝達する。前
記方向及びサーボエラー２０６に応じて、ルックアップ
データのある特定の組を、ＰＷＭルックアッププロセス
１２０で使用する。次いで、ルックアップ表の値を調整
し、モータ４６及びシステム１０の望ましからぬ応答特
性をなくす。
【００２０】次に、方向プロセス１１０の詳細図を参照
すると、前記方向は、所望の／計算した後輪角度と後輪
角度信号６２とから確認できる。後輪角度信号６２が、
実際の後輪角度がゼロ度よりも大きいことを示す場合
で、また、所望の後輪角度が実際の後輪角度よりも大き
い場合、そのとき、前記方向は、戻しばね７０に抗する
方向である。しかしながら、実際の後輪角度がゼロ度よ
りも大きい場合で、また、所望の後輪角度が実際の後輪
角度よりも小さい場合、そのとき、前記コマンド方向は
戻しばね７０に従う方向である。逆に、後輪角度信号６
２が、実際の後輪角度がゼロ度よりも小さいことを示す
場合で、また、所望の後輪角度が実際の後輪角度よりも
小さい場合、コマンド方向は戻しばね７０に抗する方向
である。同様に、実際の後輪角度がゼロ度よりも小さい
場合で、また、所望の後輪角度が実際の後輪角度よりも
大きい場合、そのとき、前記方向は戻しばね７０に従う
方向である。上述のように決定された戻しばね７０の移
動方向を示す方向信号２０８が、モータのパルス幅変調
（ＰＷＭ）ルックアッププロセス１２０に伝達される。
すると、前記方向は、所望の／計算した後輪角度と後輪
角度信号６２とから確認できる。後輪角度信号６２が、
実際の後輪角度がゼロ度よりも大きいことを示す場合
で、また、所望の後輪角度が実際の後輪角度よりも大き
い場合、そのとき、前記方向は、戻しばね７０に抗する
方向である。しかしながら、実際の後輪角度がゼロ度よ
りも大きい場合で、また、所望の後輪角度が実際の後輪
角度よりも小さい場合、そのとき、前記コマンド方向は
戻しばね７０に従う方向である。逆に、後輪角度信号６
２が、実際の後輪角度がゼロ度よりも小さいことを示す
場合で、また、所望の後輪角度が実際の後輪角度よりも
小さい場合、コマンド方向は戻しばね７０に抗する方向
である。同様に、実際の後輪角度がゼロ度よりも小さい
場合で、また、所望の後輪角度が実際の後輪角度よりも
大きい場合、そのとき、前記方向は戻しばね７０に従う
方向である。上述のように決定された戻しばね７０の移
動方向を示す方向信号２０８が、モータのパルス幅変調
（ＰＷＭ）ルックアッププロセス１２０に伝達される。
【００２１】図５を更に参照し、ＰＷＭルックアッププ
ロセス１２０の詳細な開示を考慮する。このプロセス
は、図４に示すＰＷＭルックアップ表８０と同様である
ということは明らかである。例示の実施例では、ＰＷＭ
ルックアッププロセス１２０は、モータ４６（図１参
照）に対する電圧コマンド２１０の発生を容易にするた
め、一つ又はそれ以上の選択可能なルックアップ表を使
用する。ルックアップ表は、サーボエラー２０６の所望
のスケジューリング及び増幅を、戻しばね方向２０８の
関数として容易に発生するために使用される。例示の実
施例を、ルックアップ表を参照して説明し且つ例示した
が、開示の機能を実施するための他の方法が可能であ
り、このような方法には、増倍、オフセット、積分、ス
ケジューリング、表、これらの組み合わせ等が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。
ロセス１２０の詳細な開示を考慮する。このプロセス
は、図４に示すＰＷＭルックアップ表８０と同様である
ということは明らかである。例示の実施例では、ＰＷＭ
ルックアッププロセス１２０は、モータ４６（図１参
照）に対する電圧コマンド２１０の発生を容易にするた
め、一つ又はそれ以上の選択可能なルックアップ表を使
用する。ルックアップ表は、サーボエラー２０６の所望
のスケジューリング及び増幅を、戻しばね方向２０８の
関数として容易に発生するために使用される。例示の実
施例を、ルックアップ表を参照して説明し且つ例示した
が、開示の機能を実施するための他の方法が可能であ
り、このような方法には、増倍、オフセット、積分、ス
ケジューリング、表、これらの組み合わせ等が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。
【００２２】例示の実施例では、ＰＷＭルックアッププ
ロセス１２０は、可変パーセンテージデューティーサイ
クルコマンドを、戻しばね７０の移動方向の関数として
モータ４６に加え、及びサーボエラーコマンドを加え
る。例示の実施例では、二つの比が、ＰＷＭデューティ
ーサイクルのルックアップ表に適用され、これらの比の
一方は、戻しばね７０の方向に従うコマンド用の比であ
り、他方の比は、戻しばね７０の方向に抗するコマンド
用の比である。図６は、例示のパーセンテージのデュー
ティーサイクルを、戻しばね７０に従うコマンド及び戻
しばね７０に抗するコマンドについてのサーボエラーコ
マンドの関数として示す。図示の二つの曲線について移
動方向を考慮に入れるということを理解することが重要
である。詳細には、浅い方のゲイン即ち曲線は、戻しば
ね７０に従うコマンドについての公称値から減少したゲ
インを示し、大きな更に強いゲインは、戻しばね７０に
抗するコマンドについての公称ゲインからの増大を示
す。デューティーサイクルの変化は、モータ４６及びシ
ステム１０の望ましからぬ応答特性をなくすようにルッ
クアップ表の値を調整することを容易にする。
ロセス１２０は、可変パーセンテージデューティーサイ
クルコマンドを、戻しばね７０の移動方向の関数として
モータ４６に加え、及びサーボエラーコマンドを加え
る。例示の実施例では、二つの比が、ＰＷＭデューティ
ーサイクルのルックアップ表に適用され、これらの比の
一方は、戻しばね７０の方向に従うコマンド用の比であ
り、他方の比は、戻しばね７０の方向に抗するコマンド
用の比である。図６は、例示のパーセンテージのデュー
ティーサイクルを、戻しばね７０に従うコマンド及び戻
しばね７０に抗するコマンドについてのサーボエラーコ
マンドの関数として示す。図示の二つの曲線について移
動方向を考慮に入れるということを理解することが重要
である。詳細には、浅い方のゲイン即ち曲線は、戻しば
ね７０に従うコマンドについての公称値から減少したゲ
インを示し、大きな更に強いゲインは、戻しばね７０に
抗するコマンドについての公称ゲインからの増大を示
す。デューティーサイクルの変化は、モータ４６及びシ
ステム１０の望ましからぬ応答特性をなくすようにルッ
クアップ表の値を調整することを容易にする。
【００２３】上文中に説明したシステム及び方法は、後
輪舵角を安定させるために、丈夫な設計及び方法を提供
し、これによって、車輛の高速での方向安定性及び低速
での旋回性を向上する。更に、開示の発明は、これらの
プロセスを実施するためのコンピューターを用いたプロ
セス及び装置の形態で実施できる。本発明は、更に、フ
ロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハード
ディスク等の有形の媒体、又はコンピューターが読み取
ることができる任意の他の記憶媒体で具体化される、指
令を含むコンピュータープログラムコードの形態で実施
できる。かかる本発明において、コンピュータープログ
ラムコードが、コンピューターにロードされて（読み込
まれて）実行される場合、コンピューターは本発明を実
施するための装置となる。更に、本発明は、コンピュー
タープログラムコードの形態で具体化でき、このコンピ
ュータープログラムコードは、例えば、記憶媒体に記憶
され、コンピューターにロードされ及び／又はコンピュ
ーターによって実行される。又は、コンピュータープロ
グラムコードは、変調搬送波又はそれ以外で何等かの伝
達媒体に亘って、例えば電線やケーブルに亘って、光フ
ァイバを通して、又は電磁放射線を介してのいずれかで
伝達されるデータ信号として伝達される。コンピュータ
ープログラムコードがコンピューターにロード（ローデ
ィング）されてコンピューターによって実行される場
合、コンピューターは本発明を実施するための装置とな
る。汎用マイクロプロセッサで実施される場合、コンピ
ュータープログラムコードセグメントにより、特定の論
理回路を形成するようにマイクロプロセッサが形成され
る。
輪舵角を安定させるために、丈夫な設計及び方法を提供
し、これによって、車輛の高速での方向安定性及び低速
での旋回性を向上する。更に、開示の発明は、これらの
プロセスを実施するためのコンピューターを用いたプロ
セス及び装置の形態で実施できる。本発明は、更に、フ
ロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハード
ディスク等の有形の媒体、又はコンピューターが読み取
ることができる任意の他の記憶媒体で具体化される、指
令を含むコンピュータープログラムコードの形態で実施
できる。かかる本発明において、コンピュータープログ
ラムコードが、コンピューターにロードされて（読み込
まれて）実行される場合、コンピューターは本発明を実
施するための装置となる。更に、本発明は、コンピュー
タープログラムコードの形態で具体化でき、このコンピ
ュータープログラムコードは、例えば、記憶媒体に記憶
され、コンピューターにロードされ及び／又はコンピュ
ーターによって実行される。又は、コンピュータープロ
グラムコードは、変調搬送波又はそれ以外で何等かの伝
達媒体に亘って、例えば電線やケーブルに亘って、光フ
ァイバを通して、又は電磁放射線を介してのいずれかで
伝達されるデータ信号として伝達される。コンピュータ
ープログラムコードがコンピューターにロード（ローデ
ィング）されてコンピューターによって実行される場
合、コンピューターは本発明を実施するための装置とな
る。汎用マイクロプロセッサで実施される場合、コンピ
ュータープログラムコードセグメントにより、特定の論
理回路を形成するようにマイクロプロセッサが形成され
る。
【００２４】好ましい実施例を参照して本発明を説明し
たが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更
を行うことができ、そのエレメントについて均等物に代
えることができるということは当業者には理解されよ
う。更に、特定の状況又は材料を本発明の教示に適合さ
せるため、本発明の要旨から逸脱することなく、多くの
変更を行うことができる。従って、本発明を実施する上
で考えられる最良の態様として開示した上記特定の実施
例に本発明を限定しようとするものではなく、本発明
は、特許請求の範囲の範疇の全ての実施例を含む。
たが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更
を行うことができ、そのエレメントについて均等物に代
えることができるということは当業者には理解されよ
う。更に、特定の状況又は材料を本発明の教示に適合さ
せるため、本発明の要旨から逸脱することなく、多くの
変更を行うことができる。従って、本発明を実施する上
で考えられる最良の態様として開示した上記特定の実施
例に本発明を限定しようとするものではなく、本発明
は、特許請求の範囲の範疇の全ての実施例を含む。
【図１】図１は、例示の実施例で実施するのに適した電
動式四輪操舵システムの概略図である。
動式四輪操舵システムの概略図である。
【図２】図２は、後操舵機構の断面図である。
【図３】図３は、戻しばねの力を後輪ラックの変位の関
数として示す図である。
数として示す図である。
【図４】図４は、四輪操舵用の現存の制御アルゴリズム
のブロックダイヤグラムである。
のブロックダイヤグラムである。
【図５】図５は、例示の実施例の四輪操舵用の制御アル
ゴリズムを示すブロックダイヤグラムである。
ゴリズムを示すブロックダイヤグラムである。
【図６】図６は、例示のパーセンテージデューティーサ
イクルをサーボエラーコマンドの関数として示すグラフ
である。
イクルをサーボエラーコマンドの関数として示すグラフ
である。
１０ 車輛操舵制御システム １２ 自動車
１４ 前操舵機構 １６ 後操舵機
構 １８ 制御装置 ２０ 前ラック
シャフト ２２ 前ステアリングラック ２４ タイロッ
ド ２６ ナックルアーム ２８ 前輪 ３０ ステアリングコラム ３２ ピニオン ３４ 操舵装置 ３６ 後ラック
シャフト ３８ 後ステアリングラック ４０ タイロッ
ド ４２ ナックルアーム ４４ 後輪 ４６ 電動モータ ４７ ロータシ
ャフト ４８ 駆動機構 ４９ ピニオン ５６ 舵角センサ ５８ 後ラック
シャフト変位センサ ６２ 後輪角度信号 ６６ ハンドル
角度信号 ７０ 戻しばね ８０ ＰＷＭル
ックアップ表 １００ デュアルゲインアルゴリズム １１０ ばね方
向プロセス １２０ ＰＷＭルックアッププロセス ２０２ 所望の
後輪角度 ２０４ 実際の後輪角度 ２０６ サーボ
エラー ２０８ 戻しばね方向信号 ２１０ 電圧コ
マンド
構 １８ 制御装置 ２０ 前ラック
シャフト ２２ 前ステアリングラック ２４ タイロッ
ド ２６ ナックルアーム ２８ 前輪 ３０ ステアリングコラム ３２ ピニオン ３４ 操舵装置 ３６ 後ラック
シャフト ３８ 後ステアリングラック ４０ タイロッ
ド ４２ ナックルアーム ４４ 後輪 ４６ 電動モータ ４７ ロータシ
ャフト ４８ 駆動機構 ４９ ピニオン ５６ 舵角センサ ５８ 後ラック
シャフト変位センサ ６２ 後輪角度信号 ６６ ハンドル
角度信号 ７０ 戻しばね ８０ ＰＷＭル
ックアップ表 １００ デュアルゲインアルゴリズム １１０ ばね方
向プロセス １２０ ＰＷＭルックアッププロセス ２０２ 所望の
後輪角度 ２０４ 実際の後輪角度 ２０６ サーボ
エラー ２０８ 戻しばね方向信号 ２１０ 電圧コ
マンド
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 スティーヴン・ドナルド・クレイン
アメリカ合衆国ミシガン州48747，マンガ
ー，サウス・ノレット・ロード 2183
(72)発明者 スコット・エム・ウェンドリング
アメリカ合衆国ミシガン州48457，モント
ローズ，ブエシェ・ロード 14949
Ｆターム(参考） 3D034 CA01 CC09 CC14 CD03 CD12
CD13 CE05 CE13
Claims (60)
- 【請求項１】 車輛（１２）の操舵可能な車輪（２
８）、（４４）の角度を、モータ（４６）及び戻しばね
（７０）を含む電動補力ステアリングで制御するための
方法において、 操舵可能な車輪の所望の角度を決定する工程と、 前記車輛（１２）の操舵可能な車輪の実際の角度を得る
工程と、 前記電動モータ（４６）についてのコマンド方向を示す
方向を決定する工程と、 前記操舵可能な車輪の所望の角度、前記操舵可能な車輪
の実際の角度、及び前記方向に応じて、前記コマンドを
発生する工程とを備え、 前記コマンドにより、前記操舵可能な車輪の実際の角度
を制御するために、操舵可能な車輪（２８）、（４４）
を作動できるように連結された前記電動モータ（４６）
でトルクを発生する、方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は、ハンドル角度及び
車輛速度に応答する、方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の方法において、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は、前記車輛速度の関
数としてスケジューリングした前記ハンドル角度の比に
応答する、方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の方法において、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は後輪の角度であり、
前記操舵可能な車輪の所望の角度は、前輪角度の車輛速
度依存比に応答する、方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の方法において、 前記コマンドは、前記操舵可能な車輪の所望の角度と前
記操舵可能な車輪の実際の角度との間の差と対応するサ
ーボエラー（２０６）に応答する、方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載の方法において、 前記コマンドは、前記方向と対応する事項を備えた表を
含むルックアッププロセス（１２０）に応答する、方
法。 - 【請求項７】 請求項１に記載の方法において、 前記コマンドは、前記方向が前記戻しばね（７０）に従
う方向である場合に、前記方向が前記戻しばね（７０）
に抗する方向である場合よりも低い、方法。 - 【請求項８】 請求項１に記載の方法において、 前記方向は、前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度
よりも大きい場合で、前記操舵可能な車輪の所望の角度
が前記操舵可能な車輪の実際の角度よりも大きい場合
に、前記戻しばね（７０）に抗する方向である、方法。 - 【請求項９】 請求項１に記載の方法において、 前記方向は、前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度
よりも大きい場合で、前記操舵可能な車輪の所望の角度
が前記操舵可能な車輪の実際の角度よりも小さい場合
に、前記戻しばね（７０）に従う方向である、方法。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の方法において、 前記方向は、前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度
よりも小さい場合で、前記操舵可能な車輪の所望の角度
が前記操舵可能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、
前記戻しばね（７０）に抗する方向である、方法。 - 【請求項１１】 請求項１に記載の方法において、 前記方向は、前記後輪の実際の角度がゼロ度よりも小さ
い場合で、前記後輪の所望の角度が前記後輪の実際の角
度よりも大きい場合に、前記戻しばね（７０）に従う方
向である、方法。 - 【請求項１２】 請求項１に記載の方法において、 前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも大きい場合、又は前記操舵
可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び
前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可能な車輪
の実際の角度よりも小さい場合、 前記戻しばね（７０）に抗する方向であり、 また、前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、又は前記後輪
の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び前記後輪の
所望の角度が前記後輪の実際の角度よりも大きい場合、 前記戻しばね（７０）に従う方向である、方法。 - 【請求項１３】 請求項３に記載の方法において、 前記コマンドは、前記操舵可能な車輪の所望の角度と前
記操舵可能な車輪の実際の角度との間の差と対応するサ
ーボエラー（２０６）に応答する、方法。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の方法において、 前記コマンドは、前記方向が前記戻しばね（７０）に従
う方向である場合に、前記方向が前記戻しばね（７０）
に抗する方向である場合よりも低い、方法。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の方法において、 前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも大きい場合、又は前記操舵
可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び
前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可能な車輪
の実際の角度よりも小さい場合、 前記戻しばね（７０）に抗する方向であり、 また、前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、又は前記後輪
の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び前記後輪の
所望の角度が前記後輪の実際の角度よりも大きい場合、 前記戻しばね（７０）に従う方向である、方法。 - 【請求項１６】 操舵可能な車輪（２８）、（４４）に
連結された車輛操舵システム（１０）において、 前記操舵可能な車輪（２８）、（４４）と連接したステ
アリングラック（２２）、（３８）と、 前記操舵可能な車輪（２８）、（４４）を制御するた
め、前記ステアリングラック（２２）、（３８）と係合
した出力シャフトを持つ電動モータ（４６）と、 前記ステアリングラック（２２）、（３８）の操舵可能
な車輪の、及びこれによって前記操舵可能な車輪（２
８）、（４４）の実際の角度を測定し、前記操舵可能な
車輪の実際の角度を制御装置（１８）に伝達するように
形成された位置センサ（５６、５８）と、 前記ステアリングラック（２２）、（３８）に戻し力を
提供するように押圧する戻しばね（７０）とを備え、 前記制御装置（１８）は、前記電動モータ（４６）にコ
マンドを提供し、これにより前記電動モータ（４６）に
よってトルクを発生し、 前記コマンドは、前記操舵可能な車輪の実際の角度、操
舵可能な車輪の所望の角度、及び前記操舵可能な車輪
（２８）、（４４）への前記コマンドの移動方向に応答
する、車輛操舵システム（１０）。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の車輛操舵システム
（１０）において、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は、ハンドル角度及び
車輛速度に応答する、車輛操舵システム（１０）。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載の車輛操舵システム
（１０）において、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は、前記車輛速度の関
数としてスケジューリングした前記ハンドル角度の比に
応答する、車輛操舵システム（１０）。 - 【請求項１９】 請求項１６に記載の車輛操舵システム
（１０）において、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は後輪の角度であり、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は、前輪角度の車輛速
度依存比に応答する、車輛操舵システム（１０）。 - 【請求項２０】 請求項１６に記載の車輛操舵システム
（１０）において、 前記コマンドは、前記操舵可能な車輪の所望の角度と前
記操舵可能な車輪の実際の角度との間の差と対応するサ
ーボエラー（２０６）に応答する、車輛操舵システム
（１０）。 - 【請求項２１】 請求項１６に記載の車輛操舵システム
（１０）において、 前記コマンドは、前記方向と対応する事項が記載してあ
る表を含むルックアッププロセス（１２０）に応答す
る、車輛操舵システム（１０）。 - 【請求項２２】 請求項１６に記載の車輛操舵システム
（１０）において、 前記コマンドは、前記方向が前記戻しばね（７０）に従
う方向である場合に、前記方向が前記戻しばね（７０）
に抗する方向である場合よりも低い、車輛操舵システム
（１０）。 - 【請求項２３】 請求項１６に記載の車輛操舵システム
（１０）において、 前記方向は、前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度
よりも大きい場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度
が前記操舵可能な車輪の実際の角度よりも大きい場合、
前記戻しばね（７０）に抗する方向である、車輛操舵シ
ステム（１０）。 - 【請求項２４】 請求項１６に記載の車輛操舵システム
（１０）において、 前記方向は、前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度
よりも大きい場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度
が前記操舵可能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、
前記戻しばね（７０）に従う方向である、車輛操舵シス
テム（１０）。 - 【請求項２５】 請求項１６に記載の車輛操舵システム
（１０）において、 前記方向は、前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度
よりも小さい場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度
が前記操舵可能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、
前記戻しばね（７０）に抗する方向である、車輛操舵シ
ステム（１０）。 - 【請求項２６】 請求項１６に記載の車輛操舵システム
（１０）において、 前記方向は、前記後輪の実際の角度がゼロ度よりも小さ
い場合及び前記後輪の所望の角度が前記後輪の実際の角
度よりも大きい場合、前記戻しばね（７０）に従う方向
である、車輛操舵システム（１０）。 - 【請求項２７】 請求項１６に記載の車輛操舵システム
（１０）において、 前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも大きい場合、又は前記操舵
可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び
前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可能な車輪
の実際の角度よりも小さい場合、 前記戻しばね（７０）に抗する方向であり、 また、前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、又は前記後輪
の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び前記後輪の
所望の角度が前記後輪の実際の角度よりも大きい場合、 前記戻しばね（７０）に従う方向である、車輛操舵シス
テム（１０）。 - 【請求項２８】 請求項１８に記載の車輛操舵システム
（１０）において、 前記コマンドは、前記操舵可能な車輪の所望の角度と前
記操舵可能な車輪の実際の角度との間の差と対応するサ
ーボエラー（２０６）に応答する、車輛操舵システム
（１０）。 - 【請求項２９】 請求項２８に記載の車輛操舵システム
（１０）において、 前記コマンドは、前記方向が前記戻しばね（７０）に従
う方向である場合に、前記方向が前記戻しばね（７０）
に抗する方向である場合よりも低い、車輛操舵システム
（１０）。 - 【請求項３０】 請求項２９に記載の車輛操舵システム
（１０）において、前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも大きい場合、又は前記操舵
可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び
前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可能な車輪
の実際の角度よりも小さい場合、 前記戻しばね（７０）に抗する方向であり、 また、前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、又は前記後輪
の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び前記後輪の
所望の角度が前記後輪の実際の角度よりも大きい場合、 前記戻しばね（７０）に従う方向である、車輛操舵シス
テム（１０）。 - 【請求項３１】 電動モータ（４６）及び戻しばね（７
０）を含む電動補力ステアリングを持つ車輛（１２）の
操舵可能な車輪（２８）、（４４）の角度を制御するた
め、機械で読み取ることができるコンピュータープログ
ラムコードで符号化した記憶媒体であって、 この記憶媒体には、制御装置（１８）に下記方法を実行
させる指令が含まれており、 前記方法は、 操舵可能な車輪の所望の角度を決定する工程と、 前記車輛（１２）の操舵可能な車輪の実際の角度を得る
工程と、 前記電動モータ（４６）についてのコマンド方向を示す
方向を決定する工程と、 前記操舵可能な車輪の所望の角度、前記操舵可能な車輪
の実際の角度、及び前記方向に応じて前記コマンドを発
生する工程とを備えており、 前記コマンドにより、前記操舵可能な車輪の実際の角度
を制御するために、前記操舵可能な車輪（２８）、（４
４）を作動させることができるように該操舵可能な車輪
（２８）、（４４）に連結された前記電動モータ（４
６）でトルクを発生させる、記憶媒体。 - 【請求項３２】 請求項３１に記載の記憶媒体におい
て、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は、ハンドル角度及び
車輛速度に応答する、記憶媒体。 - 【請求項３３】 請求項３２に記載の記憶媒体におい
て、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は、前記車輛速度の関
数としてスケジューリングした前記ハンドル角度の比に
応答する、記憶媒体。 - 【請求項３４】 請求項３１に記載の記憶媒体におい
て、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は後輪の角度であり、
前記操舵可能な車輪の所望の角度は、前輪角度の車輛速
度依存比に応答する、記憶媒体。 - 【請求項３５】 請求項３１に記載の記憶媒体におい
て、 前記コマンドは、前記操舵可能な車輪の所望の角度と前
記操舵可能な車輪の実際の角度との間の差と対応するサ
ーボエラー（２０６）に応答する、記憶媒体。 - 【請求項３６】 請求項３１に記載の記憶媒体におい
て、 前記コマンドは、前記方向と対応する事項が記載してあ
る表を含むルックアッププロセス（１２０）に応答す
る、記憶媒体。 - 【請求項３７】 請求項３１に記載の記憶媒体におい
て、 前記コマンドは、前記方向が前記戻しばね（７０）に従
う方向である場合に、前記方向が前記戻しばね（７０）
に抗する方向である場合よりも低い、記憶媒体。 - 【請求項３８】 請求項３１に記載の記憶媒体におい
て、 前記方向は、前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度
よりも大きい場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度
が前記操舵可能な車輪の実際の角度よりも大きい場合、
前記戻しばね（７０）に抗する方向である、記憶媒体。 - 【請求項３９】 請求項３１に記載の記憶媒体におい
て、 前記方向は、前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度
よりも大きい場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度
が前記操舵可能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、
前記戻しばね（７０）に従う方向である、記憶媒体。 - 【請求項４０】 請求項３１に記載の記憶媒体におい
て、 前記方向は、前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度
よりも小さい場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度
が前記操舵可能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、
前記戻しばね（７０）に抗する方向である、記憶媒体。 - 【請求項４１】 請求項３１に記載の記憶媒体におい
て、 前記方向は、前記後輪の実際の角度がゼロ度よりも小さ
い場合及び前記後輪の所望の角度が前記後輪の実際の角
度よりも大きい場合、前記戻しばね（７０）に従う方向
である、記憶媒体。 - 【請求項４２】 請求項３１に記載の記憶媒体におい
て、 前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも大きい場合、又は前記操舵
可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び
前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可能な車輪
の実際の角度よりも小さい場合、 前記戻しばね（７０）に抗する方向であり、 また、前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、又は前記後輪
の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び前記後輪の
所望の角度が前記後輪の実際の角度よりも大きい場合、 前記戻しばね（７０）に従う方向である、記憶媒体。 - 【請求項４３】 請求項３３に記載の記憶媒体におい
て、 前記コマンドは、前記操舵可能な車輪の所望の角度と前
記操舵可能な車輪の実際の角度との間の差と対応するサ
ーボエラー（２０６）に応答する、記憶媒体。 - 【請求項４４】 請求項４３に記載の記憶媒体におい
て、 前記コマンドは、前記方向が前記戻しばね（７０）に従
う方向である場合に、前記方向が前記戻しばね（７０）
に抗する方向である場合よりも低い、記憶媒体。 - 【請求項４５】 請求項４４に記載の記憶媒体におい
て、 前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも大きい場合、又は前記操舵
可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び
前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可能な車輪
の実際の角度よりも小さい場合、 前記戻しばね（７０）に抗する方向であり、 また、前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、又は前記後輪
の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び前記後輪の
所望の角度が前記後輪の実際の角度よりも大きい場合、 前記戻しばね（７０）に従う方向である、記憶媒体。 - 【請求項４６】 電動モータ（４６）及び戻しばね（７
０）を含む電動補力ステアリングを持つ車輛（１２）の
操舵可能な車輪（２８）、（４４）の角度を制御するた
め、搬送波で具体化したコンピューターデータ信号であ
って、 前記データ信号は、制御装置（１８）が下記方法を実行
させるように形成されたコードを備えており、 前記方法は、 操舵可能な車輪の所望の角度を決定する工程と、 前記車輛（１２）の操舵可能な車輪の実際の角度を得る
工程と、 前記電動モータ（４６）についてのコマンド方向を示す
方向を決定する工程と、 前記操舵可能な車輪の所望の角度、前記操舵可能な車輪
の実際の角度、及び前記方向に応じて前記コマンドを発
生する工程とを備え、 前記コマンドにより、前記操舵可能な車輪の実際の角度
を制御するために、操舵可能な車輪（２８）、（４４）
を作動させることができるように該操舵可能な車輪（２
８）、（４４）に連結された前記電動モータ（４６）で
トルクを発生させる、コンピューターデータ信号。 - 【請求項４７】 請求項４６に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は、ハンドル角度及び
車輛速度に応答する、コンピューターデータ信号。 - 【請求項４８】 請求項４７に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は、前記車輛速度の関
数としてスケジューリングした前記ハンドル角度の比に
応答する、コンピューターデータ信号。 - 【請求項４９】 請求項４６に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は後輪の角度であり、 前記操舵可能な車輪の所望の角度は、前輪角度の車輛速
度依存比に応答する、コンピューターデータ信号。 - 【請求項５０】 請求項４６に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記コマンドは、前記操舵可能な車輪の所望の角度と前
記操舵可能な車輪の実際の角度との間の差と対応するサ
ーボエラー（２０６）に応答する、コンピューターデー
タ信号。 - 【請求項５１】 請求項４６に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記コマンドは、前記方向と対応する事項が記載してあ
る表を含むルックアッププロセス（１２０）に応答す
る、コンピューターデータ信号。 - 【請求項５２】 請求項４６に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記コマンドは、前記方向が前記戻しばね（７０）に従
う方向である場合に、前記方向が前記戻しばね（７０）
に抗する方向である場合よりも低い、コンピューターデ
ータ信号。 - 【請求項５３】 請求項４６に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記方向は、前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度
よりも大きい場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度
が前記操舵可能な車輪の実際の角度よりも大きい場合、
前記戻しばね（７０）に抗する方向である、コンピュー
ターデータ信号。 - 【請求項５４】 請求項４６に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記方向は、前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度
よりも大きい場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度
が前記操舵可能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、
前記戻しばね（７０）に従う方向である、コンピュータ
ーデータ信号。 - 【請求項５５】 請求項４６に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記方向は、前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度
よりも小さい場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度
が前記操舵可能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、
前記戻しばね（７０）に抗する方向である、コンピュー
ターデータ信号。 - 【請求項５６】 請求項４６に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記方向は、前記後輪の実際の角度がゼロ度よりも小さ
い場合及び前記後輪の所望の角度が前記後輪の実際の角
度よりも大きい場合、前記戻しばね（７０）に従う方向
である、コンピューターデータ信号。 - 【請求項５７】 請求項４６に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも大きい場合、又は前記操舵
可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び
前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可能な車輪
の実際の角度よりも小さい場合、 前記戻しばね（７０）に抗する方向であり、 また、前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、又は前記後輪
の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び前記後輪の
所望の角度が前記後輪の実際の角度よりも大きい場合、 前記戻しばね（７０）に従う方向である、コンピュータ
ーデータ信号。 - 【請求項５８】 請求項４８に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記コマンドは、前記操舵可能な車輪の所望の角度と前
記操舵可能な車輪の実際の角度との間の差と対応するサ
ーボエラー（２０６）に応答する、コンピューターデー
タ信号。 - 【請求項５９】 請求項５８に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記コマンドは、前記方向が前記戻しばね（７０）に従
う方向である場合に、前記方向が前記戻しばね（７０）
に抗する方向である場合よりも低い、コンピューターデ
ータ信号。 - 【請求項６０】 請求項５９に記載のコンピューターデ
ータ信号において、 前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも大きい場合、又は前記操舵
可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び
前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可能な車輪
の実際の角度よりも小さい場合、 前記戻しばね（７０）に抗する方向であり、 また、前記方向は、 前記操舵可能な車輪の実際の角度がゼロ度よりも大きい
場合及び前記操舵可能な車輪の所望の角度が前記操舵可
能な車輪の実際の角度よりも小さい場合、又は前記後輪
の実際の角度がゼロ度よりも小さい場合及び前記後輪の
所望の角度が前記後輪の実際の角度よりも大きい場合、 前記戻しばね（７０）に従う方向である、コンピュータ
ーデータ信号。
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